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1、目 录第1章概概述1第2章系系统总体体方案设设计2第3章硬硬件电路路设计443.1 键盘电电路设计计43.2LLED显显示电路路63.3 开锁电电路83.4报报警电路路9第4章软软件设计计104.1软软件设计计思路1104.2 各子程程序设计计10第5章系系统调试试16第6章心心得体会会17第7章参参考文献献18第8章附附录1998.1源源程序清清单1998.2硬硬件原理理图2661第1章 概 述 随着科科技的发发展，单单片机已已不是一一个陌生生的名词词，它的的出现是是近代计计算机技技术发展展史上的的一个重重要里程程碑，因因为单片片机的诞诞生标志志着计算算机正式式形成了了通用计计算机系系统和嵌
2、嵌入式计计算机系系统两大大分支。单单片机单单芯片的的微小体体积和低低的成本本，可广广泛地嵌嵌入到如如玩具、家家用电器器、机器器人、仪仪器仪表表、汽车车电子系系统、工工业控制制单元、办办公自动动化设备备、金融融电子系系统、舰舰船、个个人信息息终端及及通讯产产品中，成成为现代代电子系系统中最最重要的的智能化化工具。 本文所所涉及的的是市场场占有率率最高的的是MCCS51系系列，因因为世界界上很多多知名的的IC生生产厂家家都生产产51兼兼容的芯芯片。到到目前为为止，MMCS51单单片机已已有数百百个品种种，还在在不断推推出功能能更强的的新产品品。 本设计计是基于于单片机机的密码码锁设计计方案，根根据
3、要求求，给出出了该单单片机密密码锁的的硬件电电路和软软件程序序，同时时给出了了单片机机型号的的选择、硬硬件设计计、软件件流程图图、单片片机存储储单元的的分配、汇汇编语言言源程序序及详细细注释等等内容。第2章 系统总总体方案案设计系统总体体设计方方案框图图2.11：图2.11系统总总体设计计方案框框本方案采采用一种种是用以以89SS51为为核心的的单片机机控制方方案。利利用单片片机灵活活的编程程设计和和丰富的的I/OO端口，及及其控制制的准确确性，实实现基本本的密码码锁功能能。初步设计计思路如如下：1. 输入密码码用矩形形键盘，包包括数字字键和功功能键。2. LED数数码管显显示输入入密码，用用
4、74JJS2447驱动动数码管管发光显显示数码码，用774LSS1388控制各各位显示示器分时时进行显显示。3. 用发光二二极管代代替开锁锁的电路路，发光光表示开开锁。4. 输入密码码错误次次数超过过3次，系系统报警警。5. 打开电源源后，显显示器显显示“00000000”，设原原始密码码为“12334566”，只要要输入此此密码便便了开门门。这样样可预防防停电后后再来电电时无密密码可用用。6. 按“C”键，清清除显示示器为“00000000”。7. 欲重新设设定密码码，先输输入密码码在案“*”。8. 输入密码码，再按按“D”键。若若密码与与设定密密码相同同，则开开门。否否则显示示器清为为“0
5、0000000”。9. 软件的设设计主要要包括键键盘键值值的读取取，LEED显示示程序，密密码比较较程序和和报警程程序。第3章 硬件件电路设设计3.1 键盘电电路设计计使用矩阵阵键盘，所所以本设设计就采采用行列列式键盘盘，同时时也能减减少键盘盘与单片片机接口口时所占占用的II/O线线的数目目，在按按键比较较多的时时候，通通常采用用这样方方法。其其原理如如图3.1。图3.11 矩阵阵键盘每一条水水平（行行线）与与垂直线线（列线线）的交交叉处不不相通，而而是通过过一个按按键来连连通，利利用这种种行列式式矩阵结结构只需需要N条条行线和和M条列列线，即即可组成成具有NNM个按按键的键键盘。在这种行行列
6、式矩矩阵键盘盘非键盘盘编码的的单片机机系统中中，键盘盘处理程程序首先先执行等等待按键键并确认认有无按按键按下下的程序序段。当确认有有按键按按下后，下下一步就就要识别别哪一个个按键按按下。对对键的识识别通常常有两种种方法：一种是是常用的的逐行扫扫描查询询法；另另一种是是速度较较快的线线反转法法。对照图33.1所所示的444键盘盘，说明明线反转转个工作作原理。首先辨别别键盘中中有无键键按下，有有单片机机I/OO口向键键盘送全全扫描字字，然后后读入行行线状态态来判断断。方法法是：向向行线输输出全扫扫描字000H，把把全部列列线置为为低电平平，然后后将列线线的电平平状态读读入累加加器A中中。如果果有按
7、键键按下，总总会有一一根行线线电平被被拉至低低电平从从而使行行线不全全为1。判断键盘盘中哪一一个键被被按下使使通过将将列线逐逐列置低低电平后后，检查查行输入入状态来来实现的的。方法法是：依依次给列列线送低低电平，然然后查所所有行线线状态，如如果全为为1，则则所按下下的键不不在此列列；如果果不全为为1，则则所按下下的键必必在此列列，而且且是在与与零电平平行线相相交的交交点上的的那个键键。具体的功功能设计计如表3.11：按 键键 名功 能 说 明明19键键数 字 键输 入 密 码码* 键重 设 密 码码 键设 定 新 密密 码D键确 定 键比 较 密 码码# 键清 除 键使 显 示 器器 清 零表
8、3.11 按键键功能3.2LLED显显示电路路本系统设设计的显显示电路路是为了了给使用用者以提提示而设设置的。本本系统的的显示采采用串行行显示的的方式，只只使用单单片机的的一个串行行口，利利用744LS2247驱驱动数码码管发光光显示数数码和774LSS1388控制位位选信号号，就可可以完成成单片机机的显示示功能，显显示电路路的电路路原理图图如图33.2所所示。用P0.0P0.3接774LSS2477的A，BB，C，DD四端口口，744LS2247的的输出口口接LEED的七七段显示示；而PP0.44P0.6接774LSS1388的A，BB，C三三个输入入口，774LSS1388的输出出口接LL
9、ED的的位显示示。通过过软件实实现数字字和位控控制。图3.22 LEED显示示电路用74LLS2447可以以控制输输出什么么字型。74LS247的逻辑功能表如表3.2：表3.22 744LS2247的的逻辑功功能表用74LLS1338控制制位循环环显示，其其逻辑功功能表如如表3.3：CBAY1Y2Y0Y3Y4Y5Y6Y70000111111001101111110 1011011111011111011111 00111101111011111101 11101111110111111111110表3.33 744LS1138逻逻辑功能能表3.3 开锁电电路在本次设设计中，基基于节省省材料的的
10、原则，暂暂时用发发光二极极管代替替电磁锁锁，发光光管亮，表表示开锁锁；灭，表表示没有有开锁。电路图如3.3所示。当P2.0口输出低电平时，二极管发光，表示开锁。图3.33 开锁锁电路3.4报报警电路路图3.44报警电电路报警模块块由蜂鸣鸣器和单单片机组组成。选选择一只只压电式式蜂鸣器器，压电电式蜂鸣鸣器工作作时约需需要1000mAA驱动电电流。蜂蜂鸣器电电路如图图3.44所示。当当89C551的PP2.11口输出出为低电平时时，蜂鸣鸣器产生生蜂鸣音音，899C511输出为为高电平时时，蜂鸣鸣器不发发声。第四章 软件设设计4.1软软件设计计思路电子密码码锁工作作的主要要过程是是LEDD数码管管提
11、示开开始输入入密码，通通过键盘盘输入密密码，同同时LEED显示示密码输输入情况况，按下下确认键键后判断断密码的的正确性性，作出出开锁或或报警处处理。当当输入密密码连续续输入错错误3次次时，系系统报警警。密码的设设定，在在此程序序中密码码是固定定40HH45HH中，假设设预设的的密码为为12234556共6位密码码。由于采用用两个按按键来完完成密码码的输入入，那么么其中一一个按键键为功能能键，另另一个按按键为数数字键。在在输入过过程中，首首先输入入密码的的长度，接接着根据据密码的的长度输输入密码码的位数数，直到到所有长长度的密密码都已已经输入入完毕；或者输输入确认认功能键键之后，才才能完成成密码
12、的的输入过过程。进进入密码码的判断断比较处处理状态态并给出出相应的的处理过过程。4.2 各子程程序设计计4.2.1 键键盘扫描描子程序序键盘扫描描流程图图如图44.2.1图4.22.1 键盘扫扫描流程程图键盘扫描描子程序序如下：L2: MOVV R33,#00F7HH MOVV R11,#000HL3: MOVV A,R3 MOVV P11,A MOVV A,P1 MOVV R44,A SETTB CC MOVV R55,#004HL4: RLCC A JNCC KEEYINN INCC R11 DJNNZ RR5,LL4 CALLL DDISPP MOVV A,R3 SETTB CC RRC
13、C A MOVV R33,A JC L3 JMPP L224.2.2 LLED显显示子程程序 LLED显显示流程程图如图图4.22.2图4.22.2 LEED显示示流程图图LED显显示子程程序如下下：DISPP:MOOV RR0,#45HHDISPP1: MOVV A,R00 ADDD A,#500H MOVV P00,A CALLL DDELAAY DECC R00 MOVV A,R00 ADDD A,#400H MOVV P00,A CALLL DDELAAY DECC R00 MOVV A,R00 ADDD A,#300H MOVV P00,A CALLL DDELAAY DECC R0
14、0 MOVV A,R00 ADDD A,#200H MOVV P00,A CALLL DDELAAY DECC R00 MOVV A,R00 ADDD A,#100H MOVV P00,A CALLL DDELAAY DECC R00 MOVV A,R00 ADDD A,#000H MOVV P00,A CALLL DDELAAY RETT4.2.3 密密码比较较和报警警程序密码比较较和报警警流程图图如4.2.3图4.22.3 密码比比较和报报警流程程密码比较较和报警警程序：COMPP: MOVV R11,#445H MOVV R00,#335H MOVV R22,#006HC1: MOVV
15、A,R11 XRLL A,R00 JNZZ C33 DECC R11 DECC R00 DJNNZ RR2,CC1 CLRR P22.0 MOVV R22,#2200C2: MOVV R66,#2248 DJNNZ RR6,$ DJNNZ RR2,CC2C3: INNC RR5 MOVV A,R5 MOVV R55,A CJJNE R55 ,#03HH,C44 CCLR P22.1 MOVV R55,#000HC4: JMMP SSTARRT第5章 系统调调试本次调试试采用PProttuess软件仿仿真。首首先设计计电子密密码锁的的源程序序，源程程序经过过汇编后后，生成成的目标标文件经经过仿真
16、真调试。依次按下下1，22，3，44，5，66后，LLED显显示如图图5.11图5.11 LEED显示示按下确定定键后，二二极管亮亮，表示示密码正正确开门门。如图图5.22图5.22 密码码正确开开门第6章 心得体体会课程设计计是培养养学生综综合运用用所学知知识,发发现,提提出,分分析和解解决实际际问题,锻炼实实践能力力的重要要环节,是对学学生实际际工作能能力的具具体训练练和考察察过程.随着科科学技术术发展的的日新日日异，单单片机已已经成为为当今计计算机应应用中空空前活跃跃的领域域，在在生活中可以说说得是无无处不在在。因此此作为二二十一世世纪的大大学来说说掌握单单片机的的开发技技术是十十分重要
17、要的。 回回顾起此此次单片片机课程程设计，至至今我仍仍感慨颇颇多，的的确，从从选题到到定稿，从从理论到到实践，在在整整两两星期的的日子里里，可以以说得是是苦多于于甜，但但是可以以学到很很多很多多的的东东西，同同时不仅仅可以巩巩固了以以前所学学过的知知识，而而且学到到了很多多在书本本上所没没有学到到过的知知识。通通过这次次课程设设计使我我懂得了了理论与与实际相相结合是是很重要要的，只只有理论论知识是是远远不不够的，只只有把所所学的理理论知识识与实践践相结合合起来，从从理论中中得出结结论，才才能真正正为社会会服务，从从而提高高自己的的实际动动手能力力和独立立思考的的能力。在在设计的的过程中中遇到问
18、问题，可可以说得得是困难难重重，这这毕竟第第一次做做的，难难免会遇遇到过各各种各样样的问题题，同时时在设计计的过程程中发现现了自己己的不足足之处，对对以前所所学过的的知识理理解得不不够深刻刻，掌握握得不够够牢固，对对单片机机汇编语语言掌握握得不好好通通过这次次课程设设计之后后，一定定把以前前所学过过的知识识重新温温故。 这这次课程程设计终终于顺利利完成了了，在设设计中遇遇到了很很多编程程问题，在同学的帮助下，终于游逆而解。非常感谢！第7章 参考文文献单片机机原理及及及应用用王迎迎旭编 机械械工业出出版社 220011单片机机应用程程序设计计技术 周航慈慈 著 北京京航空航航天大学学出版社社第8
19、章 附录8.1源源程序清清单 OORG 00HH MMOV R5,#000H MMOV R7,#000H DDJNZZ R77,$ MMOV R7,#100H MMOV R6,#066H MMOV R1,#355HL1: MMOV A,RR7 MMOV DPTTR,#TABBLE MMOVCC A,A+DPTTR MMOV R11,A DDEC R1 IINC R7 DDJNZZ R66,L11STARRT: ORLL P22,#00FFHH MOVV R44,#006H MOVV R00,#440HCLEAAR: MOVV RR0,#00HH INCC R00 DJNNZ RR4,CCLEA
20、ARL2: MOVV R33,#00F7HH MOVV R11,#000HL3: MOVV A,R3 MOVV P11,A MOVV A,P1 MOVV R44,A SETTB CC MOVV R55,#004HL4: RLCC A JNCC KEEYINN INCC R11 DJNNZ RR5,LL4 CALLL DDISPP MOVV A,R3 SETTB CC RRCC A MOVV R33,A JC L3 JMPP L22KEYIIN: MOVV A,R1 XRLL A,#0BBH JZ X3 MOVV A,R1 XRLL A,#0FFH JZ X4 MOVV R77,#110D1:
21、MMOV R6,#244 DJNNZ RR6,$ DJNNZ RR7,DD1D2: MOVV A,P1 XRLL A,R4 JZ D22 MOVV A,R1 MOVV DPPTR,#TAABLEE MOVVC AA,AA+DPPTR MOVV R77,A XRLL A,#0AAH JZ SETT0 MOVV A,R7 XRLL A,#0BBH JZ STAART MOVV A,R7 XRLL A,#0CCH JZ L2 MOVV A,R7 XRLL A,#0DDH JZ L2 MOVV A,R7 XCHH A,40HH XCHH A,41HH XCHH A,42HH XCHH A,43HH X
22、CHH A,44HH XCHH A,45HH CALLL DDISPP JMPP L22X3: JMPP DIISP22X4: JMPP COOMPDISPP:MOOV RR0,#45HHDISPP1: MOVV A,R00 ADDD A,#500H MOVV P00,A CALLL DDELAAY DECC R00 MOVV A,R00 ADDD A,#400H MOVV P00,A CALLL DDELAAY DECC R00 MOVV A,R00 ADDD A,#300H MOVV P00,A CALLL DDELAAY DECC R00 MOVV A,R00 ADDD A,#200H
23、MOVV P00,A CALLL DDELAAY DECC R00 MOVV A,R00 ADDD A,#100H MOVV P00,A CALLL DDELAAY DECC R00 MOVV A,R00 ADDD A,#000H MOVV P00,A CALLL DDELAAY RETTSET00: MOVV R22,#006H MOVV R00,#440H MOVV R11,#330HE1: MOVV A,R00 XCHH A,R11 INCC R00 INCC R11 DJNNZ RR2,EE1 CALLL DDELAAYE2: JMPP STTARTTCOMPP: MOVV R11,#
24、445H MOVV R00,#335H MOVV R22,#006HC1: MOVV A,R11 XRLL A,R00 JNZZ C33 DECC R11 DECC R00 DJNNZ RR2,CC1 CLRR P22.0 MOVV R22,#2200C2: MOVV R66,#2248 DJNNZ RR6,$ DJNNZ RR2,CC2C3: INNC RR5 MOVV A,R5 MOVV R55,A CJJNE R55 ,#03HH,C44 CCLR P22.1 MOVV R55,#000H C4: JJMP STAART DISPP2: MOVV R00,#335H CALLL DDISPP MOVV A,P1 XRLL A,R4 JZ DISSP2 CALLL DDELAAY JMPP STTARTTDELAAY: MOVV R77,#CC3D3: MMOV R6,#2448 DJNNZ RR7,DD3 RETT ORGG 3000HTABLLE: DB 01HH 022H 003H 0CHH DB 04HH 055H 006H 0DHH DB 07HH 088H 009H 0EHH DB 0AHH 000H 00BH 0FHH DB 01HH 022H 003H 04HH 055H 006H ENDD8.2硬硬件原理理图31